激光作切割加工的很多优点

发布者: 发布时间:2017/5/8 14:37:32 阅读:次 【字体:

 如果在一块薄片上用激光束打上一排整齐的小孔,好象两张邮票之间的连线一样,然后用手轻轻分开,这就是激光切割工艺了。

在激光切割机中,一般采用红宝石或钕玻璃固休激光器,也可以采用二氧化碳气体激光器和忆铝石榴石激光器。切割机的原理与打孔机类似。

用激光作切割加工有很多优点。极硬的材料,例如6毫米厚的钛板,用一台二氧化碳激光器,每分钟可切280厘米。又如,将钕玻璃激光聚成8厘米长的线,切割硬度很大的碳化硅,切割后缝宽0.16毫米,而且没有熔融物。用二氧化碳激光器来切割金属,一般情况下不能超过6毫米的厚度,因为金属对10.6微米的激光有很高的反射率,不能很好吸收。但是对反射率很低的无机材料,有机材料或绝缘材料,就没有这个限制。用70瓦的二氧化碳激光器,就可以切割厚达20毫米的木材和人造荧光树脂。其他如石英、纸、塑料、陶瓷等非金属材料,都可以用激光器来切割。

由于激光的光点极小,所以可以切割各种微小的复杂形状,这对电子工业特别有用。目前在1平方厘米的半导体(硅、锗、砷化琢,碳化硅等)基片上,要做数十个电路和上百个晶体管的管芯。为了准确无误地把它们分割开来,必须有一个良好的划片工具,以往一般都是用金刚刀在基片上划出痕迹,然后施加压力把它搬开,这种划片方法存在一些缺点:

(1)因为集成电路或晶体管芯,在基片上的排列是比较紧密的,它们之间的间隔很小,划痕时如果控制不好,很容易造成废品;

(2)用金刚刀划片要往返几次,很容易使基片产生内应力而破坏管芯。同时,采用这种划片方法时,要求管芯之间有较大的间隔,容易浪费基片材料,而且速度也较慢。采用激光划片就可以克服上述缺点。激光切割机的划片速度为每秒1次,每次切割基片1毫米。而且,这种仪器还能作打孔等多种用途。

为了提高切割速度和充分利用光能,可以采用一定的棱镜,将输出的激光分成几束,并列在一直线上,这样就可以利用一个激光脉冲,同时打出几个小孔。也可利用柱面透镜,将激光聚焦成线,增加切割的长度。切割碳化硅时,就是应用这种技术。

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